监控系统前端设备的选择、系统的防雷资料

2.3监控系统前端设备的选择在监控系统中，由于设备选择不当，导致图像质量下降或是大量资金浪费的现象屡见不鲜。合理选择监控设备、集成较高性能价格比的系统，是安全防范行业一直追求的目标。

监控系统前端设备主要包括：摄像机、镜头、云台、防护罩、支架、控制解码器、射灯等。目前，这些设备生产厂家很多，其品牌、型号、功能各异。因此，合理选择这些设备，对提高电视监控系统图像质量颇为重要。

2.3监控系统前端设备的选择

2.3.1摄像机的选择1、分辨率（清晰度）2、灵敏度3、信噪比4、工作温度5、电源电压2.3.2镜头的选择

1）手动光圈定焦镜头公式：f=A·L/Hf：镜头焦距A：摄像机成像面高度L：被摄物体到镜头距离H：被摄物体高度焦距越大，视场角越小，监视范围越窄；焦距越小，视场角越大；监视范围越宽。

1.1分辨率(清晰度)

表示摄像机分辨图像细节的能力，通常用电视线(TVL)表示。它取决于CCD芯片的像素数、镜头的分解力和摄像系统的带宽。

黑白摄像机水平清晰度一般要选择450TVL左右的，考虑到施工等因素，系统的最终清晰度能满足我国行业标准GB/T16676－1996中规定的380TVL。彩色摄像机水平清晰度一般要选择大于350TVL的，因为人眼对彩色难于分辨更细，这样选择也能满足GB/T16676－1996中对彩色监视系统270TVL的要求。

420tvl的意思就是水平方向有420条线，若是4:3画面（传统电视的画面比例），则换算后垂直方向有420*4/3=560条线，即560*420=235200（23万像素）。1.2灵敏度在镜头光圈大小一定的情况下，获取规定信号电平所需要的最低靶面照度。例如：使用F1.2的镜头，当被摄物体表面照度为0.04Lx时，摄像机输出信号的幅值为350mV，即最大幅值的50％，则称此摄像机的灵敏度为0.04Lx/F1.2。如果被摄物体表面照度再低，监视器屏幕上将是一幅很难分辨层次的灰暗图像。根据经验一般所选摄像机的灵敏度为被摄物体表面照度的1/10时较为合适。

1.3信噪比

即信号电压与噪声电压的比值。CCD摄像机信噪比的典型值在45～55dB之间。一般的电视监控系统中要选50dB左右的，这样不仅能满足行业标准中规定系统信噪比不小于38dB的要求，更重要的是当环境照度不足时，信噪比越高的摄像机图像就越清晰。

1.4工作温度

－10～＋50℃是绝大多数摄像机生产厂家的温度指标。视使用地区的温度变化加防护或特别防护。

1.5电源电压

国外摄像机交流电压适应范围一般是198～264V抗电源电压变化能力较强；国内摄像机交流电压适应范围一般是200～240V，抗电源电压变化能力较弱，在系统中使用时一般需稳压电源。

2.3.2镜头的选择（续）（1）自动光圈定焦镜头（2）自动光圈电动变焦镜头（3）电动三可变镜头2.1手动光圈定焦镜头

这种镜头用于监视固定目标，且光照度变化较小的场合。这种镜头价格比较便宜。所需焦距大小可用下式估算。

f=A·L/H

式中：f—镜头焦距

A—摄像机成像面高度

L—被摄物体到镜头距离

H—被摄物体高度

焦距越大，视场角越小，监视范围越窄；焦距越小，视场角越大；监视范围越宽。

2.2自动光圈定焦镜头

当进入镜头的光通量变化时，摄像机CCD成像面上产生的电荷也相应变化，使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，驱动镜头内的微型电机正向或反向转动，从而调整光圈的大小。当视场照度变化在100倍以上时，选这种镜头。但需注意的是：如果视场照度不均匀，特别是监视目标与背景光反差较大时，采用这种镜头摄像效果不理想。

2.3自动光圈电动变焦镜头

此镜头与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环啮合，受控转动时，可改变镜头的焦距；另一个电机与镜头的聚焦环啮合，受控转动时完成镜头的聚焦。由于增加了两个微型电机，这种镜头的价格较贵。

2.4电动三可变镜头

与自动光圈变焦镜头相比只是对光圈的调整由自动控制方式改为遥控器控制。它也含三个微型电机，通过一组6芯控制线与控制器相连。目前这种镜头应用较多。

在选择镜头时，除根据不同场合、不同要求选择不同控制方式的镜头外，还要考虑下面问题。

(1)镜头尺寸要与摄像机成像面尺寸一致。例如：1/3″摄像机要选1/3″镜头。在难以一致时，可用大尺寸镜头配小尺寸摄像机；反之不行。

(2)镜头接口与摄像机接口要一致，不一致时要加连接圈。例如：C型镜头安装在CS型摄像机上时，必须在C型镜头上加连接圈，如果不加连接圈就可能碰坏CCD成像面的保护玻璃，造成CCD摄像机的损坏。

2.3.3云台的选择

1.云台选用云台时要注意以下几点。（1）所选云台的负荷能力要大于实际负荷的1.2倍。就是说云台上所有设备重量之和应小于云台的负荷能力，如果让云台满负荷或是超负荷运行，虽能免强工作，但启动时惰性大，特别是垂直转动时更困难，会极大影响巡视效果。（2）云台转动停止时应有较好的自锁性能，刹车时的回程角度应小于1度。（3）室内云台在最大负荷时，噪声应小于50dB。防护罩

用于保护摄像机的装置叫防护罩。有室内、室外之分，室内防护罩主要作用是防尘；而室外防护罩除防尘之外，更主要的作用是保护摄像机在较恶劣自然环境(如雨、雪、低温、高温等)下工作。这不仅要求严格的密封结构，还要有雨刷、喷淋装置等，同时具有升温和降温功能。由此决定了室外防护罩的价格远高于室内防护罩。选择防护罩时还应注意的是：防护罩的标称尺寸与摄像机标称尺寸一致，即1/3″摄像机选用1/3″防护罩。若难于一致时，可用大尺寸防护罩配小尺寸摄像机；反之不行。

支架

用于固定摄像机的部件，有壁装、吊装等型式。支架的选择比较简单，只要其负荷能力大于其上所装设备总重量即可，否则易造成支架变形，云台转动时产生抖动，影响监视图像质量。

3.4控制解码器

在有云台、电动镜头和室外防护罩的电视监控系统中，必须配有控制解码器。这样在控制室中操纵键盘相应按键即可完成对前端设备各动作及功能的控制。控制解码器必须与系统主机同一品牌，这是因为不同厂家生产的控制解码器与系统主机的通信协议、编码方式一般都不相同，除非某控制解码器在说明书中特别说明该设备与某个品牌的主机兼容，否则绝不可选用。

射灯的选择

目前绝大多数电视监控系统均配置随摄像机转动的射灯以辅助照明，其最大好处是灵活、方便，且价格不贵。黑白电视监控系统宜配置高压水银灯；彩色电视监控系统宜配置碘钨灯。当需夜间隐蔽监视时应用红外射灯。红外射灯一种是在普通照明灯前加滤光片，另一种是由红外发光二极管阵列构成。前者耗能较大，且常产生“红暴”(由于滤光不净，有少量红光被人眼看到)；后者极少产生“红暴”，但照射距离较近。另外，还需提醒的是：红外射灯对彩色电视监控系统不起作用，这是由于红外光被彩色摄像机中的彩色滤色器滤掉的缘故。

2.4安防视频监控系统的防雷

雷电是一种常见的自然现象，但它具有极大的破坏力，对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。1987年联合国确定的“国际减灾十年”中，雷电成为对人类危害最大的十种自然灾害之一。1.有关防雷的法律、规范

●《建筑物防雷规范》GB50057-94●《计算机房防雷设计规范》GB50174-93●《电子设备雷击保护导则》GB7450-87●《计算站场安全要求》GB9361-88●《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GB64-83●《电信专用房屋设计规范》YD5003-94●《移动通信基站防雷与接地设计规范》D5068-98●《计算机信息系统防雷保安器》GA173-1998●《雷电电磁脉冲的防护》IEC1312●《过电压保护器》VDE0675雷击烧毁树木•树木被雷击而折断•

飞

机

被

雷

击

坏由于雷击而导致油罐爆炸由于雷击建筑物被烧毁由于雷击而导致暗敷线路的损坏热水器被雷击坏电话系统被雷击坏分配电柜被雷击坏铁路沿线和树木被雷击坏2.雷电对电气设备的影响

（1）直击雷：直击雷蕴含极大的能量，电压峰值可达5000kV，具有极大的破坏力。如果建筑物直接被雷电击中，巨大的雷电流沿引下线入地，会造成以下三种影响：①巨大的雷电流在数微秒时间内流下，使地电位迅速抬高，造成反击事故，危害人身和设备安全。②雷电流产生强大的电磁波，在电源线和信号线上产生感应极高的脉冲电压。③雷电流流经电气设备产生极高的热量，造成火灾或爆炸事故。（2）传导雷：传导雷是远处的雷电击中线路或因电磁感应产生的极高电压，由室外电源线路和通信线路传至建筑物内，损坏电气设备。（3）感应雷：云层之间的频繁放电产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压，峰值可达50kV。（4）开关过电压：供电系统中的电感应和电容性负载开启或断开、地极短路、电源线路短路等，都能在电源线路上产生高压脉冲，其脉冲电压可达到线电压的3.5倍，从而损坏设备。破坏效果与雷击类似。2.4.2监控系统雷电防护措施

目前，所有电子设备的防雷手段，主要采用：分流利用避雷针、避雷带、避雷网等手段将雷电流沿引流安地导入大地，防止雷电直接击在建筑物和设备上。接地

在计算机网络系统中，为保证其稳定可靠地工作、保护计算机网络设备和人身安全，解决环境电磁干扰及静电危害，需要一个良好的接地系统。屏蔽屏蔽线或穿金属管屏蔽，防止外来电磁波（含雷电的电磁波和静电感应）干扰机房内设备。等电位将机房内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接，以均衡电位。过电压保护安装过压保护器2.电源线路的防雷

1）10kV高压供电线路的末端采用有金属护套或绝缘护套电缆穿钢管埋地引入配电房，金属护套和钢管两端就近可靠接地。（2）10kV高压线末端接入电源变压器处，每相线安装电源避雷器。（3）电源变压器的机壳、电源低压侧零线、电缆的金属护套均应就近接地。（4）由电源变压器到配电房之间的低压输电线路应埋地布线，其长度不宜小于50m。（5）在配电房的低压配电屏上安装电源避雷器，其容通电流为50KA，将电源线上出现的巨大浪涌电流吸